journal article·2021-10-22Open access

Colossal stability of antiferromagnetically exchange coupled nanomagnets

Kuntal Roy

Nanotechnology· Volume 32· Issue 43

Abstract

Abstract Bistable nanomagnets store a binary bit of information. Exchange coupled nanomagnets can increase the thermal stability at low dimensions. Here we show that the antiferromagnetically (AFM) coupled nanomagnets can be highly stable at low dimensions than that of the ferromagnetically coupled nanomagnets. By solving stochastic Landau–Lifshitz–Gilbert equation of magnetization dynamics at room temperature, we analyze the stability of the exchange coupled nanomagnets in the presence of correlated, uncorrelated, and anti-correlated noise. The results show that the correlated noise can make the stability of the AFM coupled nanomagnets very high. Such finding will lead to very high-density non-volatile storage and logic devices in our future information processing systems.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Magnetic properties of thin films · Physics of Superconductivity and Magnetism · Theoretical and Computational Physics

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (54)

Show source-provided references
1. Shockley · 1956
2. Kilby · 2000
3. Moore · Proc. IEEE · 1998 · 86 · 8210.1109/JPROC.1998.658762 ↗
4. Borkar · IEEE Micro · 1999 · 19 · 2310.1109/40.782564 ↗
5. Landauer · IBM J. Res. Dev. · 1961 · 5 · 18310.1147/rd.53.0183 ↗
6. Keyes · IBM J. Res. Dev. · 1970 · 14 · 15210.1147/rd.142.0152 ↗
7. Roy · J. Phys.: Condens. Matter · 2014 · 2610.1088/0953-8984/26/49/492203 ↗
8. Fert · 2007
9. Grünberg · 2007
10. Chappert · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 81310.1038/nmat2024 ↗
11. Kajiwara · Nature · 2010 · 464 · 26210.1038/nature08876 ↗
12. Ikeda · Nat. Mater. · 2010 · 9 · 72110.1038/nmat2804 ↗
13. Roy · Appl. Phys. Lett. · 2011 · 9910.1063/1.3624900 ↗
14. News: ‘switching up spin’10.1038/476375c ↗
15. Roy · SPIN · 2020 · 1010.1142/S2010324720300017 ↗
16. Roy · SPIN · 2016 · 610.1142/S2010324716300012 ↗
17. Roy · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2014 · 4710.1088/0022-3727/47/42/422001 ↗
18. Ramaswamy · Appl. Phys. Rev. · 2018 · 510.1063/1.5041793 ↗
19. Tokura · Nat. Rev. Phys. · 2019 · 1 · 12610.1038/s42254-018-0011-5 ↗
20. Puebla · Commun. Mater · 2020 · 1 · 110.1038/s43246-020-0022-5 ↗
21. Roy · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 10310.1063/1.4826688 ↗
22. Roy · IEEE Trans. Nanotechnol. · 2017 · 16 · 33310.1109/TNANO.2017.2665481 ↗
23. Spintronics: recent developments on ultra-low-energy, area-efficient, and fast spin-devices and spin-circuits
24. Roy · IEEE Trans. Magn. · 2015 · 5110.1109/TMAG.2014.2384477 ↗
25. Sharrock · J. Appl. Phys. · 1994 · 76 · 641310.1063/1.358282 ↗
26. Weller · IEEE Trans. Magn. · 1999 · 35 · 442310.1109/20.809134 ↗
27. Richter · J. Phys. D: Appl. Phys. · 2007 · 40 · R14910.1088/0022-3727/40/9/R01 ↗
28. Sato · Appl. Phys. Lett. · 2014 · 10510.1063/1.4892924 ↗
29. Margulies · Appl. Phys. Lett. · 2004 · 85 · 620010.1063/1.1831571 ↗
30. Suess · Appl. Phys. Lett. · 2005 · 8710.1063/1.1951053 ↗
31. Suess · Phys. Rev. B · 2007 · 7510.1103/PhysRevB.75.174430 ↗
32. Richter · Appl. Phys. Lett. · 2002 · 80 · 252910.1063/1.1467977 ↗
33. Richter · J. Appl. Phys. · 2006 · 9910.1063/1.2167635 ↗
34. Choo · J. Appl. Phys. · 2007 · 10110.1063/1.2713698 ↗
35. Bertram · IEEE Trans. Magn. · 2007 · 43 · 214510.1109/TMAG.2007.892852 ↗
36. Hauet · Appl. Phys. Lett. · 2009 · 9510.1063/1.3276911 ↗
37. Nolan · IEEE Trans. Magn. · 2011 · 47 · 6310.1109/TMAG.2010.2089045 ↗
38. Nogués · Phys. Rep. · 2005 · 422 · 6510.1016/j.physrep.2005.08.004 ↗
39. Wang · IEEE Trans. Magn. · 2005 · 41 · 318110.1109/TMAG.2005.855278 ↗
40. Wang · IEEE Trans. Magn. · 2007 · 43 · 68210.1109/TMAG.2006.888233 ↗
41. Victora · IEEE Trans. Magn. · 2005 · 41 · 282810.1109/TMAG.2005.855263 ↗
42. Victora · IEEE Trans. Magn. · 2005 · 41 · 53710.1109/TMAG.2004.838075 ↗
43. Victora · Proc. IEEE · 2008 · 96 · 179910.1109/JPROC.2008.2004314 ↗
44. Fullerton · Appl. Phys. Lett. · 2000 · 77 · 380610.1063/1.1329868 ↗
45. Tudosa · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 9610.1063/1.3441402 ↗
46. Yulaev · Appl. Phys. Lett. · 2011 · 9910.1063/1.3643046 ↗
47. Cuchet · J. Appl. Phys. · 2015 · 11710.1063/1.4922630 ↗
48. Clément · Appl. Phys. Lett. · 2015 · 10710.1063/1.4930578 ↗
49. Roy · Sci. Rep. · 2015 · 5 · 1082210.1038/srep10822 ↗
50. Landau · Phys. Z. Sowjet. · 1935 · 8 · 153
51. Gilbert · IEEE Trans. Magn. · 2004 · 40 · 344310.1109/TMAG.2004.836740 ↗
52. Brown · Phys. Rev. · 1963 · 130 · 167710.1103/PhysRev.130.1677 ↗
53. Parkin · Phys. Rev. Lett. · 1990 · 64 · 230410.1103/PhysRevLett.64.2304 ↗
54. Parkin · Phys. Rev. Lett. · 1991 · 67 · 359810.1103/PhysRevLett.67.3598 ↗